CNC-Bohren
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Martin.Mu

Experte für Rapid Prototyping und Rapid Manufacturing

Spezialisiert auf CNC-Bearbeitung, 3D-Druck, Urethanguss, Rapid Tooling, Spritzguss, Metallguss, Blech und Extrusion.

Der ultimative Leitfaden zum CNC-Bohren

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Beim CNC-Bohren wird mit einem rotierenden Schneidwerkzeug oder Bohrer ein kreisförmiges Loch in ein stationäres Werkstück gefräst. Die bearbeiteten Löcher werden mit CNC-Bohrern dimensioniert, in der Regel zur Aufnahme von Schrauben oder Bolzen für Montagezwecke. Daher, CNC-Bohrprozesse kommen häufig bei Teilen vor, die eine Komponentenmontage erfordern. Darüber hinaus wird CNC-Bohren auch aus ästhetischen Gründen eingesetzt.

Der Prozess des CNC-Bohrens umfasst ähnliche Schritte wie Vorgänge wie z CNC-Fräsen, CNC-Drehen, und langweilig. Diese beinhalten:

1. Erstellen Sie einen digitalen Entwurf des Bauteils in einer CAD-Software. Der erste Schritt bei der Herstellung eines gebohrten Bauteils besteht darin, eine CAD-Datei des gebohrten Bauteils in einer Software wie z. B. zu erstellen Autodesk Inventor oder SolidWorks. Die CAD-Datei liefert dem Maschinisten technische Informationen über das Bauteil, wie Toleranzen, Abmessungen, Mengen usw.

2. Konvertieren Sie das Design in Maschinenanweisungen. Sobald das Komponentendesign fertiggestellt ist, muss es in eine Sprache konvertiert werden, die die CNC-Einheit verstehen kann, beispielsweise in Formate wie STEP und STL. Dieser Schritt erfordert normalerweise die Ausführung des CAD-Designs durch eine CAM-Software, um maschinenverständlichen G-Code zu generieren.

3. Laden Sie die Anweisungen in die CNC-Maschine. Wenn Anweisungen in eine CNC-Maschine geladen werden, steuert der Maschinen-G-Code, wie sich die CNC-Maschine und die Schneidwerkzeuge während des Bohrvorgangs bewegen und betreiben, z. B. Rotations- und Linearbewegung, Werkzeugwege, Geschwindigkeiten und andere Funktionen.

4. Richten Sie die CNC-Maschine ein. Das Einrichten einer CNC-Maschine bedeutet normalerweise, den Bohrer zu installieren und das Werkstück gemäß den Spezifikationen zu befestigen.

5. Bohrarbeiten durchführen. Nach dem Einschalten der CNC-Maschine kann der Maschinist mit dem CNC-Bohrvorgang beginnen.

6. Bewerten Sie die Komponenten. Nachdem der CNC-Bohrvorgang abgeschlossen ist, prüft der Maschinist das Teil auf etwaige Fehler oder Mängel.

Vorteile des CNC-Bohrens

CNC-Bohrgeräte bieten viele Vorteile gegenüber herkömmlichen Bohrtechniken.

Höhere Genauigkeit. Bohrmaschinen mit integrierter CNC-Technologie können Löcher erzeugen, die den Anforderungen präziser entsprechen. Die Toleranz beim CNC-Bohren hängt von der Komplexität der Maschine und der Schärfe des Bohrwerkzeugs ab.

Weitere Materialoptionen. CNC-Bohrgeräte sind mit einer Vielzahl von Materialien kompatibel, von Holz über Kunststoff bis hin zu Metall. Da CNC-Werkzeugmaschinen außerdem mehrere Bohrer aufnehmen können, können eine Vielzahl von Löchern in einem Arbeitsgang bearbeitet werden. Ein gutes Beispiel ist eine Mehrspindel-Bohrmaschine, mit der Sie mehrere Bohrer einsetzen und gleichzeitig Löcher in ein Werkstück bohren können.

Höhere Replikationsfunktionen. Da die CNC-Bohrvorrichtung von einem Computer gesteuert wird, realisiert die CNC-Maschine eine vollständige Automatisierung und vermeidet manuelle Bedienung. Daher gibt es beim CNC-Bohrprozess nahezu keine Fehler und er ist weniger fehleranfällig. Schnelle Hersteller können ein hohes Maß an Lochkonsistenz über Chargen und Chargen hinweg erreichen.

Arten von CNC-Bohrmaschinen

CNC-Bohrungen können mit verschiedenen Arten von Bohrmaschinen durchgeführt werden, und wie jede andere CNC-Werkzeugmaschine hat jede Bohrmaschine ihre eigenen Eigenschaften und Fähigkeiten. Hier sind die gängigen Maschinen, die Sie verwenden können, sowie ihre grundlegenden und spezifischen Verwendungszwecke.

Vertikale Bohrmaschine. Es verfügt über einen zahnradgetriebenen Spindelkopf, der speziell für das CNC-Bohren schwerer, großer Teile entwickelt wurde. Es kann CNC oder manuell sein und erfordert, dass ein Maschinist das Werkstück dem Schneidwerkzeug zuführt.

Radialbohrmaschine. Diese Art von CNC-Bohrmaschine verwendet einen Grundmechanismus, der eine bewegliche Spindel auf einem festen Werkstück positioniert. Schleifköpfe bieten Schneidwerkzeugen genügend Vielseitigkeit, um eine Vielzahl von Bearbeitungen an Teilen der meisten Größen und Formen durchzuführen. Dadurch ist es vielseitiger und in der Lage, eine Vielzahl von Bohrvorgängen durchzuführen, die bei früheren Typen nicht möglich waren.

Reihenbohrgerät. Reihenbohrmaschinen haben mehrere Arbeitsköpfe (um Verwechslungen mit Spindeln zu vermeiden, können mehrere Spindeln in einem Arbeitskopf vorhanden sein). Typischerweise befinden sich diese Arbeitsköpfe über der Werkbank, wo Teile befestigt oder montiert werden. Es kann mehrere aufeinanderfolgende Vorgänge gleichzeitig ausführen.

Mehrachsige Bohrmaschine. Es verfügt über mehrere Spindeln, die mit einem Arbeitskopf verbunden sind, und alle Spindeln führen das Werkstück gleichzeitig zu. Solche Maschinen werden dringend benötigt, um Teile mit einer großen Anzahl nahe beieinander liegender Löcher herzustellen. Dies sind die am häufigsten verwendeten Maschinen bei vielen CNC-Bearbeitungsdienstleistern und eignen sich für die Herstellung poröser Teile.

Die Mikrobohrmaschine ist derzeit die präziseste CNC-Bohrmaschine mit kleinem Spannfutter. Die Mikrobohrmaschine verfügt über ein kleines Spannfutter und eine hohe Präzision. Daher eignen sie sich zum Bohren von Bauteilen, die hohe Toleranzen und Präzision erfordern.

Revolverbohrmaschine. Revolverbohrmaschinen verfügen über mehrere Arbeitsköpfe, die auf einem Revolver montiert sind. Es ermöglicht einen schnellen Wechsel der Schneidwerkzeuge und deren Positionierung am Werkstück. Dieser Bohrmaschinentyp verfügt über einen Revolver mit mehreren Arbeitsköpfen. Daher eignen sie sich für Bohrarbeiten, bei denen sich die Position des Werkzeugs auf dem Werkstück ständig ändern muss.

Vorsichtsmaßnahmen und Tipps zum CNC-Bohren und Entwerfen

Um den CNC-Bohrprozess zu optimieren, müssen Konstrukteure Faktoren wie Bohrereintritts- und -austrittsflächen, Lochgeradheit, Spanfreiheit, Gewindeproduktdesign, Lochform und Gesamtteilanordnung berücksichtigen. Die Optimierung aller Aspekte trägt zum Gesamterfolg des CNC-Bohrens bei und verbessert die Endqualität und Funktionalität des Teils.

1. Wählen Sie den richtigen CNC-Bohrer

Die Auswahl des richtigen Bohrers auf der Grundlage von Material, Struktur und Funktionalität kann eine Herausforderung sein und ist eine häufige Ursache für Fehler in gefertigten Bohrlöchern. Sie können die beste Vorgehensweise besprechen, indem Sie einen CNC-Bohrexperten oder -Dienstleister konsultieren.

CNC-Bohrer

2. Der Bohrer steht senkrecht zum Eingang

Die Bohrereintrittsfläche sollte senkrecht zum Bohrer sein. Dadurch wird sichergestellt, dass sich das Loch an der richtigen Stelle befindet, wie in der Abbildung unten gezeigt.

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Die Austrittsfläche des Bohrers sollte ebenfalls senkrecht zur Bohrerachse sein, um Bruchprobleme beim Austritt des Bohrers aus dem Werkstück zu vermeiden, wie unten gezeigt.

Bohrer steht senkrecht zum Eingang-2

3. Vermeiden Sie unterbrochenes Schneiden

Wenn die Geradheit des fertigen Lochs besonders wichtig ist, sollten unterbrochene Schnitte vermieden werden. Wenn der Bohrer auf einer Seite eine andere Öffnung schneidet, kommt es zu einer gewissen Ablenkung. Auch wenn die Geradheit keine entscheidende Rolle spielt, muss der Mittelpunkt des Bohrers während des gesamten Schneidvorgangs im Material bleiben, um eine extreme Durchbiegung und einen möglichen Bruch des Bohrers zu vermeiden.

4. Verwenden Sie Standardbohrer

Die untere Form des Sacklochs sollte der Form entsprechen, die mit einem Standardbohrer gebohrt wurde, wie in der Abbildung unten gezeigt. Wenn Löcher mit flachem Boden erforderlich sind, ist die Verwendung von Standardbohrspitzen (118° oder 140° für Edelstahl) zulässig.

Verwenden Sie Standardbohrer

5. Vermeiden Sie tiefe Löcher

Vermeiden Sie die Verwendung tiefer Löcher (mehr als das 8-fache des Durchmessers), da dies zu Problemen mit der Spanabfuhr und möglichen Abweichungen von der Geradheit führen kann. Spezielle Bohrer auf dem Markt können einen 40-fachen Durchmesser erreichen, ihre Kosten sind jedoch viel höher; sie sollten vermieden werden.

6. Vermeiden Sie die Konstruktion von Teilen mit kleinen Löchern

Wenn die Anwendung des Teils keine kleinen Abmessungen erfordert, vermeiden Sie die Konstruktion von Teilen mit kleinen Löchern. Dies liegt daran, dass kleine Bohrer mit größerer Wahrscheinlichkeit brechen. Für eine einfache Herstellung ist ein Durchmesser von ca. 3 mm ein ideales Minimum.

7. Kartesische Koordinaten

Verwenden Sie rechtwinklige Koordinaten anstelle von Winkelkoordinaten, um die Position von Löchern in gefrästen Teilen anzugeben. Für Maschinisten machen sie das Auslegen von Teilen oder das Bohren von Werkzeugen einfacher und sicherer. Bei Drehteilen ist die Mitte des Teils der natürliche Ursprung der Maße.

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8. Vorschub und Geschwindigkeit

Stellen Sie sicher, dass Sie herausfinden, wie Sie Geschwindigkeit und Vorschubgeschwindigkeit reduzieren können, um die Produktivität aufrechtzuerhalten. Diese Faktoren hängen von der Schnittform und der Materialart ab.

9. Spanentfernung und -bruch

Beim CNC-Bohren und nach der Bearbeitung müssen die Späne effektiv abgeführt werden. Es ist sehr wichtig, sie zu kontrollieren, da sie Probleme verursachen können. Sie können es mit einem speziellen Spanbrecherbohrer versuchen. Verwenden Sie bei Bedarf außerdem Kühlmittel, um die Wärmeableitung zu verbessern.

Unterschied zwischen CNC-Bohren und Gewindeschneiden

Beim CNC-Bohren wird ein Bohrer in das Werkstück gedrückt, um ein Loch im Werkstück zu erzeugen. Beim CNC-Gewindeschneiden werden Gewindelöcher in einem Werkstück erzeugt, wobei mit einem Gewindebohrer eine durchgehende Spiralrippe im Werkstück erzeugt wird. Der größte Unterschied besteht also darin, dass beim CNC-Bohren Löcher erzeugt werden, während beim Gewindeschneiden das Erstellen von Gewinden in vorhandenen Löchern erfolgt.

CNC-Gewindeschneiden

Darüber hinaus besteht ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen CNC-Bohren und Gewindeschneiden in der Art des verwendeten Bohrers. Beim CNC-Bohren werden im Allgemeinen Spiralbohrer verwendet, während beim Gewindeschneiden im Allgemeinen Gewindebohrer zum Einsatz kommen. Gewindebohrer sind speziell für die Herstellung von Gewinden konzipiert und daher nicht für den Einsatz in CNC-Bohranwendungen geeignet.

Anwendung von CNC-Bohren

CNC-Bohren ist weit verbreitet. AN-Prototype fasst einige gängige Anwendungen des Bohrens zusammen:

Blechherstellung

Sheet Metal Fabrication eignet sich zum Bohren von Teilen wie Armaturenbrettern, Motoren usw. in der Automobil-, Luft- und Raumfahrt- und Bauindustrie. Es funktioniert mit anderen CNC-Bearbeitungsverfahren wie Fräsen und Drehen.

Holzherstellung

Bohrvorgänge sind ein wichtiger Teil der Holzherstellung. Mit dieser Maschine können Holzhersteller Automatisierung, Genauigkeit, Präzision und hohe Toleranzen genießen. Darüber hinaus legt die Branche Wert auf Ästhetik, die durch handwerkliches Können gewährleistet wird.

Präzisions-CNC-Bohrdienstleistungen

Aufgrund verschiedener Faktoren wie hoher Anfangsinvestitionskosten, Bedienungsfehler und Wartung ist es für Konstrukteure nicht kosteneffektiv, ihre Bohrgeräte zu kaufen. Daher ist die Auslagerung an einen kundenspezifischen CNC-Bearbeitungsdienstleister ein besserer Ansatz. Bei AN-PrototypWir bieten auf Anfrage kundenspezifische Fertigungsdienstleistungen an, die Ihnen dabei helfen können, präzisionsbearbeitete Teile herzustellen, nicht nur CNC-Bohrungen. Wir spezialisieren uns auch auf andere Fertigungsprozesse wie CNC-Bearbeitungsdienstleistungen, Blechbearbeitung, 3D-Druck und Spritzguss, Vakuumguss und mehr. Unabhängig davon, ob Ihre Teile komplex sind und Bohren, Gewindeschneiden oder andere Oberflächenbehandlungsdienste erfordern, wird AN-Prototype Ihre Anforderungen mit hohen Qualitätsstandards erfüllen. Laden Sie also jetzt Ihre CAD-Dateien hoch und profitieren Sie von qualitativ hochwertigem Service zu wettbewerbsfähigen Preisen und schnellen Lieferzeiten.

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